JPH0724954B2 - 鍛造プレスの制御方法 - Google Patents
鍛造プレスの制御方法Info
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- JPH0724954B2 JPH0724954B2 JP2338910A JP33891090A JPH0724954B2 JP H0724954 B2 JPH0724954 B2 JP H0724954B2 JP 2338910 A JP2338910 A JP 2338910A JP 33891090 A JP33891090 A JP 33891090A JP H0724954 B2 JPH0724954 B2 JP H0724954B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、複数のラムを有する鍛造プレス装置に於い
て、このラムの高精度な同期運転を行なう鍛造プレスの
制御方法に関する。
て、このラムの高精度な同期運転を行なう鍛造プレスの
制御方法に関する。
（従来の技術） 例えば、上下ラムを有する鍛造プレスは、鍛造品の成形
上、鍛造終了点、つまり、上下ラムの下死点への到達時
刻が高精度に同期する必要がある。この同期のための制
御としては、例えば、特開昭63−37000号公報に記載の
ものが公知である。
上、鍛造終了点、つまり、上下ラムの下死点への到達時
刻が高精度に同期する必要がある。この同期のための制
御としては、例えば、特開昭63−37000号公報に記載の
ものが公知である。
この従来のものは、上下一対の偏心軸を独立して回転駆
動可能に備え、上下各偏心軸に上下ラムを連結し、各ラ
ムを上下動可能として鍛造プレスに於いて、プレスのＮ
回の試行によって、上下各偏心軸の平均角速度を求め、
且つ、上下各偏心軸の停止位置を求め、上下各偏心軸の
停止位置から、各下死点位置までの各到達時間を、前記
平均角速度と停止位置とに基づいて演算し、これら各到
達時間に応じて、上下各偏心軸の駆動タイミングを調整
して、上下各ラムを同時に下死点に到達させるようにし
たものであった。
動可能に備え、上下各偏心軸に上下ラムを連結し、各ラ
ムを上下動可能として鍛造プレスに於いて、プレスのＮ
回の試行によって、上下各偏心軸の平均角速度を求め、
且つ、上下各偏心軸の停止位置を求め、上下各偏心軸の
停止位置から、各下死点位置までの各到達時間を、前記
平均角速度と停止位置とに基づいて演算し、これら各到
達時間に応じて、上下各偏心軸の駆動タイミングを調整
して、上下各ラムを同時に下死点に到達させるようにし
たものであった。
尚、上下各偏心軸の駆動は、停止位置で停止している偏
心軸を連続回転しているフライホイールにクラッチを介
して結合することにより行われていた。従って、偏心軸
の駆動タイミングの調整とは、クラッチの接続タイミン
グを調整することを意味している。
心軸を連続回転しているフライホイールにクラッチを介
して結合することにより行われていた。従って、偏心軸
の駆動タイミングの調整とは、クラッチの接続タイミン
グを調整することを意味している。
（発明が解決しようとする課題） 上下ラムの同期制御において、偏心軸の停止位置から下
死点までの到達時間は、クラッチ接続時のフライホイー
ル初期速度に大きく依存するが、従来の方法では、Ｎ回
の試行によってフライホイールの平均角速度を求めるた
め、放出エネルギーの急激な変化（鍛造材料のバラツ
キ、異物の噛み込み等）により、フライホイール回転速
度が前回までの平均値と大きく異なってしまうと、タイ
ミングが大きくずれ、しかもこのデータが以後のタイミ
ング調整に影響を及ぼしてしまうという問題があった。
死点までの到達時間は、クラッチ接続時のフライホイー
ル初期速度に大きく依存するが、従来の方法では、Ｎ回
の試行によってフライホイールの平均角速度を求めるた
め、放出エネルギーの急激な変化（鍛造材料のバラツ
キ、異物の噛み込み等）により、フライホイール回転速
度が前回までの平均値と大きく異なってしまうと、タイ
ミングが大きくずれ、しかもこのデータが以後のタイミ
ング調整に影響を及ぼしてしまうという問題があった。
また試行時等の手動鍛造に於いては、Ｎ回の試行を行な
うことはできないため、手動ではタイミング調整が出来
ないという問題があった。
うことはできないため、手動ではタイミング調整が出来
ないという問題があった。
また１〜Ｎ回までの間は、タイミング調整を行なう為の
平均角速度を求めているので、この間タイミング調整が
出来ない等の問題があった。
平均角速度を求めているので、この間タイミング調整が
出来ない等の問題があった。
そこで、本発明は、前記問題点を解決した鍛造プレスの
制御方法を提供することを目的とする。
制御方法を提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するため、本発明は次の手段を講じた。
即ち、請求項１記載の本発明の特徴とする処は、一対の
フライホイールと、各フライホイールにクラッチを介し
て断接自在に接続された一対のクランク機構と、各クラ
ンク機構に取り付けられ且つ対向配置された一対の往復
移動自在なラムとを有し、該一対のラムを同期して往復
移動させることで該ラム間に配置された被鍛造品を鍛造
する鍛造プレスの制御方法に於いて、 前記クラッチによりフライホイールの回転をクランク機
構に伝達する直前の各フライホイールの回転速度WU0、W
L0と、各ラムの停止位置から下死点迄のクランク角度CT
U、CTLとを検出し、前記回転速度WU0、WL0とクランク角
度CTU、CTLとから、各ラムの停止位置から下死点迄の到
達時間TU、TLを演算し、更に該演算した各ラムの到達時
間TU、TLの差TAD1を演算し、この差TAD1に応じてクラッ
チによるクランク機構への回転伝達タイミングを調整す
る点にある。
即ち、請求項１記載の本発明の特徴とする処は、一対の
フライホイールと、各フライホイールにクラッチを介し
て断接自在に接続された一対のクランク機構と、各クラ
ンク機構に取り付けられ且つ対向配置された一対の往復
移動自在なラムとを有し、該一対のラムを同期して往復
移動させることで該ラム間に配置された被鍛造品を鍛造
する鍛造プレスの制御方法に於いて、 前記クラッチによりフライホイールの回転をクランク機
構に伝達する直前の各フライホイールの回転速度WU0、W
L0と、各ラムの停止位置から下死点迄のクランク角度CT
U、CTLとを検出し、前記回転速度WU0、WL0とクランク角
度CTU、CTLとから、各ラムの停止位置から下死点迄の到
達時間TU、TLを演算し、更に該演算した各ラムの到達時
間TU、TLの差TAD1を演算し、この差TAD1に応じてクラッ
チによるクランク機構への回転伝達タイミングを調整す
る点にある。
また請求項２記載の本発明の特徴とする処は、前記請求
項１記載の鍛造プレスの制御方法に於いて、 前記各ラムの到達時間TU、TLの演算を、次式 TU＝CTU/WU0 TL＝CTL/WL0 により行なう点にある。
項１記載の鍛造プレスの制御方法に於いて、 前記各ラムの到達時間TU、TLの演算を、次式 TU＝CTU/WU0 TL＝CTL/WL0 により行なう点にある。
また請求項３記載の本発明の特徴とする処は、前記請求
項１記載の鍛造プレスの制御方法に於いて、 予め、下死点における各フライホイールの速度低下量Δ
WU1、ΔWL1と、クラッチの滑り等により生じる時間遅れ
量ΔtU、ΔtLとを定数として求めておき、 前記各ラムの到達時間TU、TLの演算を、次式 により行なう点にある。
項１記載の鍛造プレスの制御方法に於いて、 予め、下死点における各フライホイールの速度低下量Δ
WU1、ΔWL1と、クラッチの滑り等により生じる時間遅れ
量ΔtU、ΔtLとを定数として求めておき、 前記各ラムの到達時間TU、TLの演算を、次式 により行なう点にある。
また請求項４記載の本発明の特徴とする処は、一対のフ
ライホイールと、各フライホイールにクラッチを介して
断接自在に接続された一対のクランク機構と、各クラン
ク機構に取り付けられ且つ対向配置された一対の往復移
動自在なラムを有し、該一対のラムを同期して往復移動
させることで該ラム間に配置された被鍛造品を鍛造する
鍛造プレスの制御方法に於いて、 前記クラッチによりフライホイールの回転をクランク機
構に伝達する直前の各フライホイールの回転速度
（WU0、WL0）と、各ラムの停止位置から下死点迄のクラ
ンク角度（CTU、CTL）とを検出するとともに、各ラムの
停止位置と下死点迄の間に折点を設定し、各ラムの停止
位置から折点までのクランク角度（CTU1、CTL1）と折点
から下死点迄のクランク角度（CTU2、CTL2）とを演算
し、前記両フライホイールの回転速度（WU0、WL0）（W
UC、WLC）と、前記各ラムの停止位置から折点までのク
ランク角度（CTU1、CTL1）と、前記折点から下死点迄の
クランク角度（CTU2、CTL2）と、予め定数として定めた
折点における各フライホイールの速度低下量（ΔWUC、
ΔWLC）と下死点における各フライホイールの速度低下
量（ΔWU1、ΔWL1）とクラッチの滑りにより生じる時間
遅れ量（ΔtU、ΔtL）とから、各ラムの停止位置から下
死点迄の到達時間（TU、TL）を次式により演算し、 更に該演算した各ラムの到達時間（TU、TL）の差
（TAD1）を演算し、この差（TAD1）に応じてクラッチに
よるクランク機構への回転伝達タイミングを調整する点
にある。
ライホイールと、各フライホイールにクラッチを介して
断接自在に接続された一対のクランク機構と、各クラン
ク機構に取り付けられ且つ対向配置された一対の往復移
動自在なラムを有し、該一対のラムを同期して往復移動
させることで該ラム間に配置された被鍛造品を鍛造する
鍛造プレスの制御方法に於いて、 前記クラッチによりフライホイールの回転をクランク機
構に伝達する直前の各フライホイールの回転速度
（WU0、WL0）と、各ラムの停止位置から下死点迄のクラ
ンク角度（CTU、CTL）とを検出するとともに、各ラムの
停止位置と下死点迄の間に折点を設定し、各ラムの停止
位置から折点までのクランク角度（CTU1、CTL1）と折点
から下死点迄のクランク角度（CTU2、CTL2）とを演算
し、前記両フライホイールの回転速度（WU0、WL0）（W
UC、WLC）と、前記各ラムの停止位置から折点までのク
ランク角度（CTU1、CTL1）と、前記折点から下死点迄の
クランク角度（CTU2、CTL2）と、予め定数として定めた
折点における各フライホイールの速度低下量（ΔWUC、
ΔWLC）と下死点における各フライホイールの速度低下
量（ΔWU1、ΔWL1）とクラッチの滑りにより生じる時間
遅れ量（ΔtU、ΔtL）とから、各ラムの停止位置から下
死点迄の到達時間（TU、TL）を次式により演算し、 更に該演算した各ラムの到達時間（TU、TL）の差
（TAD1）を演算し、この差（TAD1）に応じてクラッチに
よるクランク機構への回転伝達タイミングを調整する点
にある。
また請求項５記載の本発明の特徴とする処は、前記請求
項１記載の時間差TAD1に、予め定めたタイミング誤差時
間Δtabを加えて、次式 TAD2＝TAD1＋Δtab によりTAD2を求め、このTAD2を用いて、クラッチによる
クランク機構への回転伝達タイミングを調整する点にあ
る。
項１記載の時間差TAD1に、予め定めたタイミング誤差時
間Δtabを加えて、次式 TAD2＝TAD1＋Δtab によりTAD2を求め、このTAD2を用いて、クラッチによる
クランク機構への回転伝達タイミングを調整する点にあ
る。
また請求項６記載の本発明の特徴とする処は、前記請求
項５記載のタイミング誤差時間（Δtab）は、鍛造回数
毎に、 但し、Δtab(n)は、今回のタイミング誤差補正時間 Δtab(n+1)は、次回のタイミング誤差補正時間 ΔtERは、今回の実際のタイミング誤差実測時間 Ｎは、１≦Ｎの整数 により修正される点にある。
項５記載のタイミング誤差時間（Δtab）は、鍛造回数
毎に、 但し、Δtab(n)は、今回のタイミング誤差補正時間 Δtab(n+1)は、次回のタイミング誤差補正時間 ΔtERは、今回の実際のタイミング誤差実測時間 Ｎは、１≦Ｎの整数 により修正される点にある。
また、請求項７記載の本発明の特徴とする処は、請求項
３または４記載の下死点におけるフライホイールの速度
低下量（ΔWU1、ΔWL1）が、 但し、ΔWU1(n),ΔWL1(n)は今回のフライホイールの速
度低下量 ΔWU1(n+1),ΔWL1(n+1)は次回のフライホイールの速度
低下量 により修正される点にある。
３または４記載の下死点におけるフライホイールの速度
低下量（ΔWU1、ΔWL1）が、 但し、ΔWU1(n),ΔWL1(n)は今回のフライホイールの速
度低下量 ΔWU1(n+1),ΔWL1(n+1)は次回のフライホイールの速度
低下量 により修正される点にある。
また、請求項８記載の本発明の特徴とする処は、請求項
３または４記載の時間遅れ量（ΔtU、ΔtL）が、 但し、ΔtU(n),ΔtL(n)は今回の時間遅れ量 ΔtU(n+1),ΔtL(n+1)は次回の時間遅れ量 により修正される点にある。
３または４記載の時間遅れ量（ΔtU、ΔtL）が、 但し、ΔtU(n),ΔtL(n)は今回の時間遅れ量 ΔtU(n+1),ΔtL(n+1)は次回の時間遅れ量 により修正される点にある。
また、請求項９記載の本発明の特徴とする処は、請求項
４記載の折点におけるフライホイールの速度低下量（Δ
WUC、ΔWLC）が、 但し、ΔWUC(n),ΔWLC(n)は今回のフライホイールの速
度低下量 ΔWUC(n+1),ΔWLC(n+1)は次回のフライホイールの速度
低下量 により修正される点にある。
４記載の折点におけるフライホイールの速度低下量（Δ
WUC、ΔWLC）が、 但し、ΔWUC(n),ΔWLC(n)は今回のフライホイールの速
度低下量 ΔWUC(n+1),ΔWLC(n+1)は次回のフライホイールの速度
低下量 により修正される点にある。
（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面に基き説明する。
第１図はプレスの概略図で、1,2は上・下モータ、3,4は
上・下各モータ1,2により回転駆動される上・下フライ
ホイール、5,6は上・下回転軸、7,8は上・下各フライホ
イール3,4と、上・下各回転軸5,6間に介装された空気圧
式上・下クラッチ、9,10は上・下各回転軸5,6を制動す
る空気圧式上・下ブレーキ、11,12は上・下各回転軸5,6
にその回転軸心O1,O2に対して偏心状に備えられた上・
下偏心軸部、13,14は上下動する上・下ラム、15,16は上
・下各偏心軸部11,12と上・下各ラム13,14とを連結する
上・下連接棒、17,18は上・下各偏心軸部11,12の位置を
検出するための上・下の検出器、19,20は上・下フライ
ホイール3,4の回転角速度を検出するための上・下の検
出器、21は鍛造材料である。
上・下各モータ1,2により回転駆動される上・下フライ
ホイール、5,6は上・下回転軸、7,8は上・下各フライホ
イール3,4と、上・下各回転軸5,6間に介装された空気圧
式上・下クラッチ、9,10は上・下各回転軸5,6を制動す
る空気圧式上・下ブレーキ、11,12は上・下各回転軸5,6
にその回転軸心O1,O2に対して偏心状に備えられた上・
下偏心軸部、13,14は上下動する上・下ラム、15,16は上
・下各偏心軸部11,12と上・下各ラム13,14とを連結する
上・下連接棒、17,18は上・下各偏心軸部11,12の位置を
検出するための上・下の検出器、19,20は上・下フライ
ホイール3,4の回転角速度を検出するための上・下の検
出器、21は鍛造材料である。
前記上・下回転軸5,6と上・下偏心軸部11,12及び各上・
下連接棒15,16とにより、上・下のクランク機構が構成
されている。
下連接棒15,16とにより、上・下のクランク機構が構成
されている。
第２図は上・下各偏心軸部11,12の位置等を示す説明図
で、第２図において、PU1,PU2は上偏心軸部11における
上ラム13の上・下各死点と対応する上・下死点位置、P
U3は上偏心軸部11の停止位置である。CTUは、上偏心軸
部11の停止位置PU3から下死点PU2までを回転方向に計測
した角度（度）である。
で、第２図において、PU1,PU2は上偏心軸部11における
上ラム13の上・下各死点と対応する上・下死点位置、P
U3は上偏心軸部11の停止位置である。CTUは、上偏心軸
部11の停止位置PU3から下死点PU2までを回転方向に計測
した角度（度）である。
PL1,PL2は下偏心軸部12における下ラム14の上・下各死
点と対応する上・下死点位置、PL3は下偏心軸部12の停
止位置である。CTLは下偏心軸部12の停止位置PL3から下
死点PL2までを回転方向に計測した角度（度）である。
点と対応する上・下死点位置、PL3は下偏心軸部12の停
止位置である。CTLは下偏心軸部12の停止位置PL3から下
死点PL2までを回転方向に計測した角度（度）である。
WU0、WL0は、上・下各フライホイール3,4が上下ラム13,
14を駆動するときの初期速度（度／秒）である。
14を駆動するときの初期速度（度／秒）である。
前記構成の鍛造プレスにおいて、上下各フライホイール
3,4は、モータ1,2により一定の角回転速度WU0、WL0で回
転駆動されている。
3,4は、モータ1,2により一定の角回転速度WU0、WL0で回
転駆動されている。
上下各クラッチ7,8は切断され、上下各ブレーキ9,10は
接続されており、クランク機構の上下偏心軸部11,12
は、各々停止位置PU3,PL3において停止している。
接続されており、クランク機構の上下偏心軸部11,12
は、各々停止位置PU3,PL3において停止している。
この状態において、上下各クラッチ7,8に接続信号が出
力され、かつ上下各ブレーキ9,10に開放信号が出力され
ることにより、上下フライホイール3,4と、各回転軸5,6
が接続され、クランク機構が駆動され、上下各ラム13,1
4が互いに接近し、その下死点において鍛造材料21を圧
縮し、その後上下ラム13,14は互いに離間し、上下各偏
心軸部11,12が停止位置PU3,PL3近傍に達すると、各クラ
ッチ7,8が切断されると共に各ブレーキ9,10が接続さ
れ、上下各偏心軸部11,12は停止位置PU3,PL3で停止し
て、鍛造の一サイクルが終了する。
力され、かつ上下各ブレーキ9,10に開放信号が出力され
ることにより、上下フライホイール3,4と、各回転軸5,6
が接続され、クランク機構が駆動され、上下各ラム13,1
4が互いに接近し、その下死点において鍛造材料21を圧
縮し、その後上下ラム13,14は互いに離間し、上下各偏
心軸部11,12が停止位置PU3,PL3近傍に達すると、各クラ
ッチ7,8が切断されると共に各ブレーキ9,10が接続さ
れ、上下各偏心軸部11,12は停止位置PU3,PL3で停止し
て、鍛造の一サイクルが終了する。
前記鍛造において、鍛造品の成形上、鍛造終了点つまり
上下ラム13,14の下死点への到達時刻が、高精度に同期
している必要がある。
上下ラム13,14の下死点への到達時刻が、高精度に同期
している必要がある。
そこで、以下、上下ラム13,14のタイミング調整につき
説明する。（尚、以下の説明において、前記PU2,PL2を
上下各ラム13,14の下死点といい、PU3,PL3を上下各ラム
13,14の停止点という場合がある。） 今、上下の偏心軸部11,12を独立して駆動可能とし、上
下ラム13,14の停止点PU3,PL3から下死点PU2,PL2までの
時間TU、TLが推定できれば、上下ラム13,14の駆動信号
（上下クラッチ7,8接続信号）を次の（１）式で表わさ
れるTAD1だけタイミング補正することにより、上下ラム
13,14の下死点PU2,PL2へ到達時刻を高精度に同期するこ
とができる。
説明する。（尚、以下の説明において、前記PU2,PL2を
上下各ラム13,14の下死点といい、PU3,PL3を上下各ラム
13,14の停止点という場合がある。） 今、上下の偏心軸部11,12を独立して駆動可能とし、上
下ラム13,14の停止点PU3,PL3から下死点PU2,PL2までの
時間TU、TLが推定できれば、上下ラム13,14の駆動信号
（上下クラッチ7,8接続信号）を次の（１）式で表わさ
れるTAD1だけタイミング補正することにより、上下ラム
13,14の下死点PU2,PL2へ到達時刻を高精度に同期するこ
とができる。
TAD1＝TU−TL ……（１） しかし、TAD1のタイミング補正しても、鍛造エネルギー
の上下差、TU,TLの推定式の誤差等により下死点での同
期誤差ΔtERが定常的に発生することが予想されるが、
これはタイマによって実測し、先のTAD1との和TAD2だけ
駆動信号をタイミング調整すればさらに高精度に同期す
ることができる。
の上下差、TU,TLの推定式の誤差等により下死点での同
期誤差ΔtERが定常的に発生することが予想されるが、
これはタイマによって実測し、先のTAD1との和TAD2だけ
駆動信号をタイミング調整すればさらに高精度に同期す
ることができる。
TAD2＝TAD1＋ΔtER ……（２） 前記（１），（２）式による制御以下、「瞬時制御」と
呼ぶ。
呼ぶ。
さらに温度変化等によるΔtERの変化やΔtERの初期値の
設定誤差を補正するためにΔtERを逐次的に修正してい
く。
設定誤差を補正するためにΔtERを逐次的に修正してい
く。
これを以下、「学習補正」と呼ぶ。
以上は概略説明であるが、以下、その詳細を説明する。
まず、前記下死点到達時間TU,TLの推定式につき説明す
る。
る。
理想的な場合、つまり全ストロークにわたって、上下偏
心軸部11,12が等速で動作したとすると、上ラム13の下
死点到達時間TUと下ラム14の下死点到達時間TLは次式に
て表わされる。
心軸部11,12が等速で動作したとすると、上ラム13の下
死点到達時間TUと下ラム14の下死点到達時間TLは次式に
て表わされる。
しかし、実際の動作では上式からずれる要因として以下
がある。
がある。
（ａ） クラッチ7,8on信号出力からラム13,14が動き出
すまでのむだ時間 （ｂ） クラッチ7,8のすべり時間 （ｃ） エネルギーロスによるフライホイール3,4速度
の低下 前記（ａ）（ｂ）はある一定時間ΔtU,ΔtLだけ遅れる
要因であり、（ｃ）は線形にロスが発生するとして、駆
動開始から下死点PU2,PL2に到達するまでのフライホイ
ール速度の低下分をΔWU1、ΔWL1とすれば、TU,TLは、 となる。ΔtUは上ラム13の下死点到達時間のオフセッ
ト、ΔWU1は上フライホイール３の速度低下量、ΔtLは
下ラムの下死点到達時間のオフセット、ΔWL1は下フラ
イホイール４の速度低下量である。
すまでのむだ時間 （ｂ） クラッチ7,8のすべり時間 （ｃ） エネルギーロスによるフライホイール3,4速度
の低下 前記（ａ）（ｂ）はある一定時間ΔtU,ΔtLだけ遅れる
要因であり、（ｃ）は線形にロスが発生するとして、駆
動開始から下死点PU2,PL2に到達するまでのフライホイ
ール速度の低下分をΔWU1、ΔWL1とすれば、TU,TLは、 となる。ΔtUは上ラム13の下死点到達時間のオフセッ
ト、ΔWU1は上フライホイール３の速度低下量、ΔtLは
下ラムの下死点到達時間のオフセット、ΔWL1は下フラ
イホイール４の速度低下量である。
ΔtU,ΔtL及びΔWU1、ΔWL1は電気、機械条件が同一で
あれば、一定値であるから無負荷運転時に事前に求める
ことができる。この値を定数とすれば、鍛造を開始する
直前のCTU,CTL及びWU0,WL0を検出器17,18,19,20によっ
て検出すればTU,TLは演算により求めることができる。
あれば、一定値であるから無負荷運転時に事前に求める
ことができる。この値を定数とすれば、鍛造を開始する
直前のCTU,CTL及びWU0,WL0を検出器17,18,19,20によっ
て検出すればTU,TLは演算により求めることができる。
尚、第３図は、前記3A,3B,4A,4B式をグラフ化したもの
である。
である。
前記ΔtU,ΔtL及びΔWU1、ΔWL1の一定値（パラメー
タ）は、次のように決定される。
タ）は、次のように決定される。
上ラム13、下ラム14をそれぞれ単独で無負荷運転を行
い、TU,TLを実測し、CTU,CTL,WU0,WL0及び下死点での上
下フライホイール3,4の速度WU1〔deg/sec〕,WL1〔deg/s
ec〕を検出器17,18,19,20により検出する。これらの値
から下記の式によって、フライホイール速度低下量ΔW
U1,ΔWL1を求め、さらにこの値を用いて下死点到達時間
オフセットΔtU,ΔtLを求める。
い、TU,TLを実測し、CTU,CTL,WU0,WL0及び下死点での上
下フライホイール3,4の速度WU1〔deg/sec〕,WL1〔deg/s
ec〕を検出器17,18,19,20により検出する。これらの値
から下記の式によって、フライホイール速度低下量ΔW
U1,ΔWL1を求め、さらにこの値を用いて下死点到達時間
オフセットΔtU,ΔtLを求める。
ΔWU1＝WU0−WU1 ……（5A） ΔWL1＝WL0−WL1 ……（5B） この様にして、求めたΔWU1,ΔWL1及びΔtU,ΔtLは１回
で求めると確率的な誤差を多く含むので、数回行なって
その平均を取る。この平均を行なう回数を平均回数と呼
ぶ。
で求めると確率的な誤差を多く含むので、数回行なって
その平均を取る。この平均を行なう回数を平均回数と呼
ぶ。
次に、前記「瞬時制御」につき更に詳しく説明する。
まず、前記（4A）（4B）式に鍛造を開始する直前の上下
ラム停止角度CTU,CTL及び上下フライホイール初速度
WU0,WL0を検出して代入することで上下ラム13,14の下死
点到達時間TU,TLを推定する。そして、次式により各ラ
ム13,14の下死点到達時間差TAD1を求め、上下ラム13,14
の駆動タイミング調整を行なう。
ラム停止角度CTU,CTL及び上下フライホイール初速度
WU0,WL0を検出して代入することで上下ラム13,14の下死
点到達時間TU,TLを推定する。そして、次式により各ラ
ム13,14の下死点到達時間差TAD1を求め、上下ラム13,14
の駆動タイミング調整を行なう。
TAD1＝TU−TL ……（７） このTAD1を用いて上下ラム13,14のタイミング調整して
も、定常的に発生する同期誤差がある場合は、その誤差
ΔtER（上ラム13が下ラム14より遅れた場合を正とする
と、（７）式のTAD1とマニアル入力されたΔtERに近い
値Δtadの和をとり、それを下死点到達時間差TAD2とす
る。
も、定常的に発生する同期誤差がある場合は、その誤差
ΔtER（上ラム13が下ラム14より遅れた場合を正とする
と、（７）式のTAD1とマニアル入力されたΔtERに近い
値Δtadの和をとり、それを下死点到達時間差TAD2とす
る。
即ち、TAD2は次式で表わされる。
TAD2＝TAD1＋Δtad ……（８） ここで前記（２）式と（８）式の違いを説明すれば、
（２）式は実際の誤差ΔtERを用いた理論式であるのに
対し、（８）式は、ΔtERに基づいて設定された入力値
Δtadを用いた実用式である。
（２）式は実際の誤差ΔtERを用いた理論式であるのに
対し、（８）式は、ΔtERに基づいて設定された入力値
Δtadを用いた実用式である。
このTAD2を用いて上下ラム13,14の駆動信号を以下の様
にタイミング調整する。
にタイミング調整する。
（１） TAD2＞０の場合 上ラム13を先に駆動し、TAD2〔sec〕後に下ラム14を駆
動する。
動する。
（２） TAD2＜０の場合 下ラム14を先に駆動し、TAD2〔sec〕後に上ラム13を駆
動する。
動する。
（３） TAD2＝０の場合 上下ラム13,14のタイミングを補正せずに同時に駆動す
る。
る。
次に、前記「学習補正」につき説明する。
前記瞬時制御に示すタイミング調整によって、上下ラム
13,14の同期誤差は充分に０に近づくことが期待される
が、温度変化によるΔtERの変化やΔtadの設定誤差をな
くすためΔtadを逐次的に補正し、同期誤差を常に０近
くに保つのである。
13,14の同期誤差は充分に０に近づくことが期待される
が、温度変化によるΔtERの変化やΔtadの設定誤差をな
くすためΔtadを逐次的に補正し、同期誤差を常に０近
くに保つのである。
即ち、前記（８）式のTAD2にてタイミング調整してなお
かつ存在する上下ラムタイミングずれをΔtERとする。
そして、その時の設定誤差をΔtad(n)とすると、次回の
設定誤差Δtad(n+1)は、次式で求められる。
かつ存在する上下ラムタイミングずれをΔtERとする。
そして、その時の設定誤差をΔtad(n)とすると、次回の
設定誤差Δtad(n+1)は、次式で求められる。
前記（９）式を用いて次回のΔtad(n+1)を修正してい
く。
く。
ここで、Ｎは １≦Ｎの整数 ……（10） 1/Nは小さな定数で、Ｎは10程度の定数である。
前記（９）式によって新しく算出されたΔtad(n+1)を用
いて前記瞬時制御で示す方法でタイミング調整を行なう
ことにより、同期誤差を常に０近くに保つことができ
る。
いて前記瞬時制御で示す方法でタイミング調整を行なう
ことにより、同期誤差を常に０近くに保つことができ
る。
尚、タイミング誤差時間Δtadの補正のみならず、前記
パラメータΔWU1,ΔWL1及びΔtU,ΔtLを、次式で補正す
る学習補正を行なうことにより、より高精度のタイミン
グ調整が行える。
パラメータΔWU1,ΔWL1及びΔtU,ΔtLを、次式で補正す
る学習補正を行なうことにより、より高精度のタイミン
グ調整が行える。
前記（11A）〜（12B）式における添字（ｎ）の項は、今
回用いられたパラメータ、添字（ｎ＋１）の項は次回に
用いられるパラメータ、添字なしの項は、今回の実測値
である。これは添字の前記（９）式においても同じであ
る。
回用いられたパラメータ、添字（ｎ＋１）の項は次回に
用いられるパラメータ、添字なしの項は、今回の実測値
である。これは添字の前記（９）式においても同じであ
る。
更に、次のようにパラメータを決定することにより、よ
り高精度の制御が可能になる。
り高精度の制御が可能になる。
即ち、前記式（4A）（4B）は停止点から下死点までフラ
イホイール速度が均等に低下するとして演算する直線近
似法であるが、さらに精度を高めるために、第４図に示
す如く、フライホイール速度の測定点を折点として各ラ
ムの停止位置から下死点迄の間に１点ふやして、停止点
での初期速度WU0,WL0、下死点での速度WU2,WL2に加えて
下死点までのある角度CTU1,CTL1における速度WU1,WL1の
３点の速度を実測した下死点到達時間TU,TLからパラメ
ータを次式により演算するのである。
イホイール速度が均等に低下するとして演算する直線近
似法であるが、さらに精度を高めるために、第４図に示
す如く、フライホイール速度の測定点を折点として各ラ
ムの停止位置から下死点迄の間に１点ふやして、停止点
での初期速度WU0,WL0、下死点での速度WU2,WL2に加えて
下死点までのある角度CTU1,CTL1における速度WU1,WL1の
３点の速度を実測した下死点到達時間TU,TLからパラメ
ータを次式により演算するのである。
推定式 ただし ΔWUC＝WU0−WUC:折点速度低下量 ΔWU1＝WU0−WU2:下死点速度低下量 ΔWL1＝WU0−WL1:折点速度低下量 ΔWL1＝WU0−WL2:下死点速度低下量 ＊印はパラメータ、その他は実測値を表わす。
パラメータ決定式 ただし ΔWU1＝▲Ｗ☆ U0▼−▲Ｗ☆ U1▼：折点速度低
下量 ΔWU2＝▲Ｗ☆ U2▼−▲Ｗ☆ U2▼：下死点速度低下量 ΔWL1＝▲Ｗ☆ U0▼−▲Ｗ☆ L1▼：折点速度低下量 ΔWL2＝▲Ｗ☆ U2▼−▲Ｗ☆ L2▼：下死点速度低下量 ☆印は実測値を表わす。
下量 ΔWU2＝▲Ｗ☆ U2▼−▲Ｗ☆ U2▼：下死点速度低下量 ΔWL1＝▲Ｗ☆ U0▼−▲Ｗ☆ L1▼：折点速度低下量 ΔWL2＝▲Ｗ☆ U2▼−▲Ｗ☆ L2▼：下死点速度低下量 ☆印は実測値を表わす。
上記で求められるパラメータを前記（11A）（11B）（12
A）（12B）式により鍛造毎に演算、平均することでこの
パラメータを逐次的に学習補正していくことができる。
A）（12B）式により鍛造毎に演算、平均することでこの
パラメータを逐次的に学習補正していくことができる。
また、折点におけるフライホイールの速度低下量ΔWUC,
ΔWLCを下式により逐次的に学習補正すればより高精度
の制御が可能になる。
ΔWLCを下式により逐次的に学習補正すればより高精度
の制御が可能になる。
第５図に示すものは、前記タイミング調整を行なうため
の制御装置のブロック図である。同図において、上下フ
ライホイール速度検出器19,20はタコジェネレータから
なり、該検出器19,20で検出されたフライホイール速度
（角速度）WU,WLは、コントローラ22の演算処理装置23
に入力される。また、上下偏心軸部位置検出器17,18
は、パルスジェネレータからなり、該検出器17,18で検
出された上下偏心部11,12の位置（角度）CTU,CTLも演算
処理装置23に入力される。
の制御装置のブロック図である。同図において、上下フ
ライホイール速度検出器19,20はタコジェネレータから
なり、該検出器19,20で検出されたフライホイール速度
（角速度）WU,WLは、コントローラ22の演算処理装置23
に入力される。また、上下偏心軸部位置検出器17,18
は、パルスジェネレータからなり、該検出器17,18で検
出された上下偏心部11,12の位置（角度）CTU,CTLも演算
処理装置23に入力される。
そして、演算処理装置23では、パラメータΔWU1,ΔWL1,
ΔtU,ΔtLが演算により求められ、CTL1,CTU1が入力され
ている。
ΔtU,ΔtLが演算により求められ、CTL1,CTU1が入力され
ている。
24,25は比較器であり、上下偏心軸部11,12の回転位置が
所定の折点CTU1,CTL1及び下死点CTU2,CTL2に達した時に
信号を発し、その時のフライホイール角速度WU1,WL1,W
UC,WLCを演算処理装置23に記憶させる。
所定の折点CTU1,CTL1及び下死点CTU2,CTL2に達した時に
信号を発し、その時のフライホイール角速度WU1,WL1,W
UC,WLCを演算処理装置23に記憶させる。
演算処理装置23は、前記パラメータや測定値を用いて
TU,TL及びTADを演算し、そして該TADに基づいて、クラ
ッチ7,8及びブレーキ9,10の作動タイミングを制御す
る。
TU,TL及びTADを演算し、そして該TADに基づいて、クラ
ッチ7,8及びブレーキ9,10の作動タイミングを制御す
る。
第６図は前記コントローラ22を用いたタイミング調整の
フローチャートであり、同図において、ステップでは
鍛造開始か否かを判別し、鍛造開始であれば、ステップ
において上下偏心軸部の位置検出器17,18から、上下
偏心軸部11,12の停止位置PU3,PL3における停止角度CTU,
CTLを演算処理装置23に入力する。それと同時にステッ
プにおいて、上下フライホイール速度検出器19,20に
より上下フライホイール3,4の角速度WU0,WL0を入力す
る。そして、ステップにおいて、TU,TL,TADの演算を
行い、ステップにおいて上下タイミング制御を出力す
る。
フローチャートであり、同図において、ステップでは
鍛造開始か否かを判別し、鍛造開始であれば、ステップ
において上下偏心軸部の位置検出器17,18から、上下
偏心軸部11,12の停止位置PU3,PL3における停止角度CTU,
CTLを演算処理装置23に入力する。それと同時にステッ
プにおいて、上下フライホイール速度検出器19,20に
より上下フライホイール3,4の角速度WU0,WL0を入力す
る。そして、ステップにおいて、TU,TL,TADの演算を
行い、ステップにおいて上下タイミング制御を出力す
る。
しかして、タイミング調整されて上下ラム13,14が駆動
され、鍛造が行なわれる。
され、鍛造が行なわれる。
このとき、ステップにおいて、下死点到達時間TU,T
L及び下死点におけるフライホイール速度WU1,WL1が実測
され入力される。
L及び下死点におけるフライホイール速度WU1,WL1が実測
され入力される。
そして、ステップにおいてパラメータが演算され、ス
テップにおいて次回のステップにおいて使用するパ
ラメータが補正され、制御の一サイクルが終了する。
テップにおいて次回のステップにおいて使用するパ
ラメータが補正され、制御の一サイクルが終了する。
尚、発明は前記実施例に限定されるものではない。
（発明の効果） 本発明によれば、上下ラム駆動信号を出力する直前の上
下フライホイール速度を検出し、次回のタイミングTAD
を求めるため、前回の放出エネルギーの変化によるフラ
イホイールの速度の変化に対応してタイミング調整する
ことができる。
下フライホイール速度を検出し、次回のタイミングTAD
を求めるため、前回の放出エネルギーの変化によるフラ
イホイールの速度の変化に対応してタイミング調整する
ことができる。
また、Ｎ回の平均を取るという方法ではないため、１回
〜数回の手動鍛造時にもタイミング調整でき、しかも連
続自動鍛造時にも第１回目からタイミング調整すること
ができる。
〜数回の手動鍛造時にもタイミング調整でき、しかも連
続自動鍛造時にも第１回目からタイミング調整すること
ができる。
第１図は本発明方法に使用する鍛造プレスの概略構成
図、第２図は上下偏心軸部の位置等を示す説明図、第３
図は式（3A）（3B）及び（4A）（4B）を表わすグラフ、
第４図は折点制御するときの偏心軸部の位置を示す説明
図、第５図はタイミング調整制御装置のブロック図、第
６図は本発明方法のフローチャートである。 3,4……上下フライホイール、7,8……上下クラッチ、1
0,11……上下偏心軸部（クランク機構の一部）、12,13
……上下ラム、17,18……位置検出器、19,20……速度検
出器、21……鍛造材料。
図、第２図は上下偏心軸部の位置等を示す説明図、第３
図は式（3A）（3B）及び（4A）（4B）を表わすグラフ、
第４図は折点制御するときの偏心軸部の位置を示す説明
図、第５図はタイミング調整制御装置のブロック図、第
６図は本発明方法のフローチャートである。 3,4……上下フライホイール、7,8……上下クラッチ、1
0,11……上下偏心軸部（クランク機構の一部）、12,13
……上下ラム、17,18……位置検出器、19,20……速度検
出器、21……鍛造材料。
Claims (9)
- 【請求項１】一対のフライホイールと、各フライホイー
ルにクラッチを介して断接自在に接続された一対のクラ
ンク機構と、各クランク機構に取り付けられ且つ対向配
置された一対の往復移動自在なラムを有し、該一対のラ
ムを同期して往復移動させることで該ラム間に配置され
た被鍛造品を鍛造する鍛造プレスの制御方法に於いて、 前記クラッチによりフライホイールの回転をクランク機
構に伝達する直前の各フライホイールの回転速度
（WU0、WL0）と、各ラムの停止位置から下死点迄のクラ
ンク角度（CTU、CTL）とを検出し、前記回転速度
（WU0、WL0）とクランク角度（CTU、CTL）とから、各ラ
ムの停止位置から下死点迄の到達時間（TU、TL）を演算
し、更に該演算した各ラムの到達時間（TU、TL）の差
（TAD1）を演算し、この差（TAD1）に応じてクラッチに
よるクランク機構への回転伝達タイミングを調整するこ
とを特徴とする鍛造プレスの制御方法。 - 【請求項２】請求項１記載の鍛造プレスの制御方法に於
いて、 前記各ラムの到達時間（TU、TL）の演算を、次式 TU＝CTU/WU0 TL＝CTL/WL0 により行なうことを特徴とする鍛造プレスの制御方法。 - 【請求項３】請求項１記載の鍛造プレスの制御方法に於
いて、 予め、下死点における各フライホイールの速度低下量
（ΔWU1、ΔWL1）と、クラッチの滑り等により生じる時
間遅れ量（ΔtU、ΔtL）とを定数として求めておき、 前記各ラムの到達時間（TU、TL）の演算を、次式 により行なうことを特徴とする鍛造プレスの制御方法。 - 【請求項４】一対のフライホイールと、各フライホイー
ルにクラッチを介して断接自在に接続された一対のクラ
ンク機構と、各クランク機構に取り付けられ且つ対向配
置された一対の往復移動自在なラムを有し、該一対のラ
ムを同期して往復移動させることで該ラム間に配置され
た被鍛造品を鍛造する鍛造プレスの制御方法に於いて、 前記クラッチによりフライホイールの回転をクランク機
構に伝達する直前の各フライホイールの回転速度
（WU0、WL0）と、各ラムの停止位置から下死点迄のクラ
ンク角度（CTU、CTL）とを検出するとともに、各ラムの
停止位置と下死点迄の間に折点を設定し、各ラムの停止
位置から折点までのクランク角度（CTU1、CTL1）と折点
から下死点迄のクランク角度（CTU2、CTL2）とを演算
し、前記両フライホイールの回転速度（WU0、WL0）（W
UC、WLC）と、前記各ラムの停止位置から折点までのク
ランク角度（CTU1、CTL1）と、前記折点から下死点迄の
クランク角度（CTU2、CTL2）と、予め定数として定めた
折点における各フライホイールの速度低下量（ΔWUC、
ΔWLC）と下死点における各フライホイールの速度低下
量（ΔWU1、ΔWL1）とクラッチの滑りにより生じる時間
遅れ量（ΔtU、ΔtL）とから、各ラムの停止位置から下
死点迄の到達時間（TU、TL）を次式により演算し、 更に該演算した各ラムの到達時間（TU、TL）の差
（TAD1）を演算し、この差（TAD1）に応じてクラッチに
よるクランク機構への回転伝達タイミングを調整するこ
とを特徴とする鍛造プレスの制御方法。 - 【請求項５】請求項１または４記載の時間差（TAD1）
に、予め定めたタイミング誤差時間（Δtad）を加え
て、次式 TAD2＝TAD1＋Δtad によりTAD2を求め、このTAD2を用いて、クラッチによる
クランク機構への回転伝達タイミングを調整することを
特徴とする鍛造プレスの制御方法。 - 【請求項６】請求項５記載のタイミング誤差時間（Δta
b）が、 但し、Δtad(n)は、今回のタイミング誤差補正時間 Δtad(n+1)は、次回のタイミング誤差補正時間 ΔtERは、今回の実際のタイミング誤差実測時間 Ｎは、１≦Ｎの整数 により修正されることを特徴とする鍛造プレスの制御方
法。 - 【請求項７】請求項３または４記載の下死点におけるフ
ライホイールの速度低下量（ΔWU1、ΔWL1）が、 但し、ΔWU1(n),ΔWL1(n)は今回のフライホイールの速
度低下量 ΔWU1(n+1),ΔWL1(n+1)は次回のフライホイールの速度
低下量 により修正されることを特徴とする鍛造プレスの制御方
法。 - 【請求項８】請求項３または４記載の時間遅れ量（Δ
tU,ΔtL）が、 但し、ΔtU(n),ΔtL(n)は今回の時間遅れ量 ΔtU(n+1),ΔtL(n+1)は次回の時間遅れ量 により修正されることを特徴とする鍛造プレスの制御方
法。 - 【請求項９】請求項４記載の折点におけるフライホイー
ルの速度低下量（ΔWUC、ΔWLC）が、 但し、ΔWUC(n),ΔWLC(n)は今回のフライホイールの速
度低下量 ΔWUC(n+1),ΔWLC(n+1)は今回のフライホイールの速度
低下量 により修正されることを特徴とする鍛造プレスの制御方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2338910A JPH0724954B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 鍛造プレスの制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2338910A JPH0724954B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 鍛造プレスの制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04201000A JPH04201000A (ja) | 1992-07-21 |
| JPH0724954B2 true JPH0724954B2 (ja) | 1995-03-22 |
Family
ID=18322494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2338910A Expired - Lifetime JPH0724954B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 鍛造プレスの制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0724954B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100333894C (zh) * | 2005-09-20 | 2007-08-29 | 扬州中凌电机技术有限公司 | 一种自动设定压力机单次操作时间的方法 |
| CN115268335A (zh) * | 2022-08-10 | 2022-11-01 | 江西安百川电气有限公司 | 一种冷镦机电气控制系统 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5717400A (en) * | 1980-07-04 | 1982-01-29 | Komatsu Ltd | Press control system |
| JPS5952040B2 (ja) * | 1981-09-29 | 1984-12-17 | 村田機械株式会社 | パンチプレス機におけるクランクシヤフトの停止位置修正方法および装置 |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP2338910A patent/JPH0724954B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04201000A (ja) | 1992-07-21 |
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